客运专线黄土隧道设计与施工技术.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《客运专线黄土隧道设计与施工技术.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 客运 专线 黄土 隧道 设计 施工 技术
- 资源描述:
-
1、郑西客郑西客运专线运专线黄土隧道设计与施工技术黄土隧道设计与施工技术铁道第一勘察设计院铁道第一勘察设计院2004年年11月月一、郑西客专陕西境内隧道工程概况一、郑西客专陕西境内隧道工程概况二、隧道所在区域黄土概况二、隧道所在区域黄土概况三、秦东隧道介绍三、秦东隧道介绍四、相关干线黄土隧道简介四、相关干线黄土隧道简介五、客专黄土隧道设计中遇到的问题及初步意见五、客专黄土隧道设计中遇到的问题及初步意见郑西客专黄土隧道设计与施工技术郑西客专黄土隧道设计与施工技术(一)线路简况(一)线路简况一、郑西客专陕西境内隧道工程概况一、郑西客专陕西境内隧道工程概况省界至西安站正线省界至西安站正线140.38km
2、140.38km。窑村至西安窑村至西安(约(约17.2km17.2km)利用既有陇海线,并新建西安北)利用既有陇海线,并新建西安北及相关配套工程。及相关配套工程。线路经过华阴、渭南、临潼等县市,接入陇线路经过华阴、渭南、临潼等县市,接入陇海线的兴平车站。海线的兴平车站。本段隧道全部分布在本段隧道全部分布在DK333+000DK333+000(省界)(省界)DK358+450DK358+450(新华山)间的黄河二级阶地及黄土台塬区。(新华山)间的黄河二级阶地及黄土台塬区。隧道隧道13700m/413700m/4座,占线路长度的座,占线路长度的11.2%11.2%;其中大于;其中大于3km3km的
3、隧道的隧道11516m/211516m/2座,小于座,小于3km3km的隧道的隧道2184m/22184m/2座,均为双座,均为双线黄土隧道;秦东隧道长线黄土隧道;秦东隧道长7691m7691m,是全段最长的隧道。,是全段最长的隧道。(二)沿线隧道分布概况(二)沿线隧道分布概况一、郑西客专陕西境内隧道工程概况一、郑西客专陕西境内隧道工程概况郑西客运专线(省界西安)初设隧道工点表序号隧道名称起讫里程隧道长度(m)辅助坑道(m)1 1秦东隧道秦东隧道DK333+312DK333+312DK341+003DK341+00376917691三座无轨斜井,总长三座无轨斜井,总长23992399。2 2潼
4、洛川隧道潼洛川隧道DK341+295DK341+295DK345+120DK345+12038253825一座无轨斜井,长一座无轨斜井,长291.291.3 3高桥隧道高桥隧道DK348+200DK348+200DK349+559DK349+559135913594 4凤凰岭隧道凤凰岭隧道DK349+785DK349+785DK350+610DK350+610825825合合 计计13700137002690/42690/4座座一、郑西客专陕西境内隧道工程概况一、郑西客专陕西境内隧道工程概况 (一)地形、地貌(一)地形、地貌 郑西客专陕西境内段位于渭河冲积平原东南部,郑西客专陕西境内段位于渭河
5、冲积平原东南部,南倚秦岭,北临黄河、渭河,总体地势由南而北呈阶南倚秦岭,北临黄河、渭河,总体地势由南而北呈阶梯状递减,西略高于东。梯状递减,西略高于东。线路经过地区大致可分为三个地貌单元:黄土台线路经过地区大致可分为三个地貌单元:黄土台塬区河流冲积平原区、山前(塬前)洪积扇区。塬区河流冲积平原区、山前(塬前)洪积扇区。这些地貌单元总体上呈东西向延伸,南北向交替、这些地貌单元总体上呈东西向延伸,南北向交替、条带状展布。条带状展布。隧道工程分布在黄土台塬区及其与阶地接触带。隧道工程分布在黄土台塬区及其与阶地接触带。二、隧道所在区域黄土概况二、隧道所在区域黄土概况 线路经过地区分为三个地貌单元。总体
6、上呈东西向延伸,南线路经过地区分为三个地貌单元。总体上呈东西向延伸,南北向交替、条带状展布。北向交替、条带状展布。黄土台塬区黄土台塬区河流冲积平原区河流冲积平原区山前(塬前)洪积扇区山前(塬前)洪积扇区 黄土台塬区位于潼关县境内,塬面平坦开阔,黄土台塬区位于潼关县境内,塬面平坦开阔,地势由南向北微倾,高程一般地势由南向北微倾,高程一般400600m,远望沟,远望沟深切台塬,塬边、深切沟谷侧壁多发育滑坡和坍塌深切台塬,塬边、深切沟谷侧壁多发育滑坡和坍塌体,塬顶有村庄分布。体,塬顶有村庄分布。二级阶地沿东西向呈不连续分布,略向北倾,二级阶地沿东西向呈不连续分布,略向北倾,阶面平坦,高程阶面平坦,高
7、程350420m之间,后缘与黄土塬相之间,后缘与黄土塬相接,秦东隧道进口位于该区。接,秦东隧道进口位于该区。二、隧道所在区域黄土概况二、隧道所在区域黄土概况 (二)气象资料(二)气象资料 本区属暖温带半湿润大陆性季风气候。年平均本区属暖温带半湿润大陆性季风气候。年平均气温气温13.213.6,最冷月平均气温,最冷月平均气温-1.20.5,最,最热月平均气温热月平均气温26.127.3,极端最高气温,极端最高气温43.0,极端最低气温极端最低气温-18.2,本段沿线地震动峰值加速度,本段沿线地震动峰值加速度值为值为0.20g,地震动反应谱特征周期,地震动反应谱特征周期0.40s(相当于八(相当于
8、八度地震区)。最大季节冻土深度为度地震区)。最大季节冻土深度为0.44m。二、隧道所在区域黄土概况二、隧道所在区域黄土概况 (三)该区黄土工程地质特性(三)该区黄土工程地质特性 1 1、黄土的地层岩性、黄土的地层岩性 黄河黄河IIII级阶地表层为第四系上更新统风积砂质黄级阶地表层为第四系上更新统风积砂质黄土所覆盖土所覆盖,下伏上更新统冲积砂质黄土,中间夹有数下伏上更新统冲积砂质黄土,中间夹有数层古土壤层。层古土壤层。黄土台塬区,表层为第四系上更新统风积砂质黄黄土台塬区,表层为第四系上更新统风积砂质黄土,下伏第四系中、下更新统风积砂质黄土,中间夹土,下伏第四系中、下更新统风积砂质黄土,中间夹有数
9、层古土壤层,底部为冰湖积粉质黏土及砂层。有数层古土壤层,底部为冰湖积粉质黏土及砂层。二、隧道所在区域黄土概况二、隧道所在区域黄土概况 2 2、湿陷性黄土的特点、湿陷性黄土的特点 按照按照黄河流域黄土湿陷性类型分区黄河流域黄土湿陷性类型分区图的划分,图的划分,陕西境内隧道分布在渭南台塬亚区(陕西境内隧道分布在渭南台塬亚区(V2V2)与渭河阶地亚)与渭河阶地亚区(区(V3V3)、三门峡亚区()、三门峡亚区(22)的交接带,主要位于渭)的交接带,主要位于渭河阶地亚区(河阶地亚区(V3V3)内。)内。该区域黄土颗粒成分:大于该区域黄土颗粒成分:大于0.05mm0.05mm占占12%,12%,0.05m
10、m 0.05mm 0.005mm0.005mm占占60%,60%,小于小于0.005mm0.005mm占占28%,28%,黄土的含水量在黄土的含水量在20%20%左右左右,孔隙比一般在孔隙比一般在1.01.0左右左右,湿陷湿陷系数平均系数平均0.050.05。按照铁路规范的划分标准,隧道洞口分布的湿陷性黄按照铁路规范的划分标准,隧道洞口分布的湿陷性黄土为土为级自重湿陷,湿陷深度约级自重湿陷,湿陷深度约18m18m。二、隧道所在区域黄土概况二、隧道所在区域黄土概况二、隧道所在区域黄土概况二、隧道所在区域黄土概况上更新统风积黄土(上更新统风积黄土(Q3eol3)物理力学指标)物理力学指标试验项目试
11、验项目单位单位最大值最大值最小值最小值平均值平均值含水量含水量 (w)(w)(%)(%)21.321.33.73.711.411.4密度密度 ()()(g/cm(g/cm3 3)2.12.11.41.41.61.6干密度干密度 (d d)(g/cm(g/cm3 3)1.5521.5521.1991.1991.3261.326孔隙比孔隙比 (e)(e)1.21.20.60.60.90.9饱和度饱和度 (Sr(Sr)(%)(%)93.893.89.99.933.833.8孔隙度孔隙度 (n)(n)(%)(%)55.355.335.935.948.048.0比重比重 (Gs)(Gs)2.72.72.
12、72.72.72.7液限液限 (w(wL L)(%)(%)29.129.122.922.926.226.2塑限塑限 (w(wP P)(%)(%)19.619.614.014.017.417.4塑性指数塑性指数 (Ip(Ip)10.010.07.57.58.88.8液性指数液性指数 (I(IL L)0.40.4-1.5-1.5-0.7-0.7起始压力起始压力 (P(Pshsh)(kPa(kPa)140.000140.00070.00070.000101.444101.444湿陷系数湿陷系数 (s)(s)0.20.20.0150.0150.0440.044自重湿陷系数自重湿陷系数 (zs(zs)0
13、.20.20.0150.0150.0360.036直剪直剪试验试验内摩擦角内摩擦角()()()21.821.814.314.318.118.1凝聚力凝聚力(C)(C)(kPa(kPa)26.426.413.813.817.517.5二、隧道所在区域黄土概况二、隧道所在区域黄土概况试验项目试验项目单位单位最大值最大值最小值最小值平均值平均值含水量含水量 (w)(w)(%)(%)28.528.58.18.119.119.1密度密度 ()()(g/cm(g/cm3 3)2.1002.1001.4201.4201.6861.686干密度干密度 (d d)(g/cm(g/cm3 3)1.6691.669
14、1.2471.2471.4181.418孔隙比孔隙比 (e)(e)1.1871.1870.4060.4060.9050.905饱和度饱和度 (Sr(Sr)(%)(%)99.10099.10023.10023.10057.33957.339孔隙度孔隙度 (n)(n)(%)(%)54.30054.30033.80033.80047.31347.313比重比重 (Gs)(Gs)2.7202.7202.6802.6802.6992.699液限液限 (w(wL L)(%)(%)33.50033.50020.10020.10026.37526.375塑限塑限 (w(wP P)(%)(%)21.40021.
15、40014.30014.30017.51017.510塑性指数塑性指数 (I(Ip p)13.00013.0003.8003.8008.8188.818液性指数液性指数 (I(IL L)1.2001.200-1.900-1.9000.1470.147湿陷系数湿陷系数 (s)(s)0.0740.0740.0150.0150.0320.032自重湿陷系数自重湿陷系数 (zs(zs)0.0810.0810.0150.0150.0300.030渗透系数渗透系数(k)(k)(垂直)(垂直)(cm/s)(cm/s)3.533.531010-4-41.971.971010-5-5无侧限抗压强度无侧限抗压强度
16、(q(qu u)(kpa(kpa)68.868.850.250.2直剪试验直剪试验内摩擦角内摩擦角()()()24.30024.3008.2008.20019.84719.847凝聚力凝聚力(C)(C)(kPa(kPa)30.20030.2004.3004.30018.01018.010上更新统冲积黄土(上更新统冲积黄土(Q3al3)物理力学指标)物理力学指标二、隧道所在区域黄土概况二、隧道所在区域黄土概况(一)一座双线隧道和两座单线隧道方案比较:(一)一座双线隧道和两座单线隧道方案比较:1 1、国外已建成的高速铁路隧道情况、国外已建成的高速铁路隧道情况 除台湾外,我国目前尚无建成的高速度的客
17、运专除台湾外,我国目前尚无建成的高速度的客运专线铁路。根据所收集的国内外中、高速铁路资料反线铁路。根据所收集的国内外中、高速铁路资料反映,国外高速铁路隧道基本为双线隧道。映,国外高速铁路隧道基本为双线隧道。2 2、空气动力效应方面、空气动力效应方面 经初步测算,单线隧道比双线隧道在舒适度、洞经初步测算,单线隧道比双线隧道在舒适度、洞口缓冲结构等方面的技术条件都差。口缓冲结构等方面的技术条件都差。三、郑西客专秦东隧道介绍三、郑西客专秦东隧道介绍会车位置会车位置隧道长度隧道长度p/3sp/3s最大峰值最大峰值pmaxpmax活塞风速活塞风速VmaxVmax备注备注中点会车中点会车1000m1000
18、m2.64kPa/3s2.64kPa/3s2.61kPa/3s2.61kPa/3s12.64m/s12.64m/s未计洞室未计洞室及设备的及设备的有利影响。有利影响。舒适度判舒适度判别标准:别标准:p/3sp/3s3kPa/3s3kPa/3s3000m3000m2.35kPa/3s2.35kPa/3s1.23kPa/3s1.23kPa/3s12.26m/s12.26m/s9000m9000m2.24kPa/3s2.24kPa/3s1.52kPa/3s1.52kPa/3s8.55m/s8.55m/s距出口距出口1/31/3会车会车1000m1000m2.07kPa/3s2.07kPa/3s1.5
19、4kPa/3s1.54kPa/3s10.48m/s10.48m/s3000m3000m2.60kPa/3s2.60kPa/3s2.02kPa/3s2.02kPa/3s9.08m/s9.08m/s9000m9000m2.36kPa/3s2.36kPa/3s0.90kPa/3s0.90kPa/3s9.02m/s9.02m/s洞口会车洞口会车1000m1000m3.70kPa/3s3.70kPa/3s1.99kPa/3s1.99kPa/3s8.48m/s8.48m/s3000m3000m2.31kPa/3s2.31kPa/3s1.56kPa/3s1.56kPa/3s9.17m/s9.17m/s900
20、0m9000m2.27kPa/3s2.27kPa/3s1.55kPa/3s1.55kPa/3s9.18m/s9.18m/s双线隧道压力波、列车“活塞风”隧道长度隧道长度p/3sp/3s最大峰值最大峰值pmaxpmax活塞风速活塞风速VmaxVmax备注备注1000m1000m4.84kPa/3s4.84kPa/3s2.19kPa/3s2.19kPa/3s11.80m/s11.80m/s舒适度判别标准:舒适度判别标准:p/3s3kPa/3sp/3s3kPa/3s3000m3000m3.49kPa/3s3.49kPa/3s2.39kPa/3s2.39kPa/3s13.38m/s13.38m/s90
21、00m9000m3.48kPa/3s3.48kPa/3s2.39kPa/3s2.39kPa/3s13.38m/s13.38m/s单线隧道压力波、列车“活塞风”三、郑西客专秦东隧道介绍三、郑西客专秦东隧道介绍3 3、工程量及投资、工程量及投资方面方面双线隧道限界及衬砌内轮廓 三、郑西客专秦东隧道介绍三、郑西客专秦东隧道介绍单线隧道限界及衬砌内轮廓 三、郑西客专秦东隧道介绍三、郑西客专秦东隧道介绍V级围岩双线隧道衬砌断面V级围岩单线隧道衬砌断面三、郑西客专秦东隧道介绍三、郑西客专秦东隧道介绍项目项目开挖开挖喷层喷层二次二次衬砌衬砌衬砌衬砌钢筋钢筋填充填充支护支护钢材钢材临时支护临时支护钢材钢材喷层
22、喷层mm3 3mm3 3mm3 3kgkgmm3 3kgkgkgkgmm3 3单线单线121.49121.4911.5411.5417.6617.661205.781205.786.326.321965.431965.43858.03858.033.143.14双线双线169.32169.3213.7113.7123.3123.311983.171983.1715.8315.832745.932745.93 1263.471263.473.33.3量差量差-47.83-47.83-2.17-2.17-5.65-5.65-777.39-777.39-9.51-9.51-780.5-780.5-4
23、05.44-405.44-0.16-0.16V级围岩单双线隧道主要工程数量比较表(每延米)双线隧道较两座单线隧道工程投资节省约双线隧道较两座单线隧道工程投资节省约30%30%,而且,而且如果采用两座单线隧道方案,洞外桥、路也应分修,影响如果采用两座单线隧道方案,洞外桥、路也应分修,影响范围较长。范围较长。三、郑西客专秦东隧道介绍三、郑西客专秦东隧道介绍4 4、运营维护以及防灾救援方面、运营维护以及防灾救援方面 双线隧道道床维修时相互影响,特别是无碴道床,两座双线隧道道床维修时相互影响,特别是无碴道床,两座单线隧道就不存在相互影响的问题。单线隧道就不存在相互影响的问题。两座单线隧道的防灾救援条件
24、也是非常有利的,一座双两座单线隧道的防灾救援条件也是非常有利的,一座双线隧道仅利用斜井和两端洞口进行疏散。线隧道仅利用斜井和两端洞口进行疏散。5 5、方案比较、方案比较 两座单线隧道有施工难度小、运营维护以及防灾救两座单线隧道有施工难度小、运营维护以及防灾救援条件好等优点,但在空气动力效应方面有致命的缺点,援条件好等优点,但在空气动力效应方面有致命的缺点,如果采用两座单线隧道方案,全线将有很长段落属于两如果采用两座单线隧道方案,全线将有很长段落属于两条单线线路,对投资影响也非常大,而且对车体材料要条单线线路,对投资影响也非常大,而且对车体材料要求较高。求较高。隧道方案应服从大的线路布设原则,郑
25、西客专隧道隧道方案应服从大的线路布设原则,郑西客专隧道工程在初步设计中采用一座双线隧道方案。工程在初步设计中采用一座双线隧道方案。三、郑西客专秦东隧道介绍三、郑西客专秦东隧道介绍三、郑西客专秦东隧道介绍三、郑西客专秦东隧道介绍 (二)隧道概况(二)隧道概况 秦东隧道位于陕西省潼关县境内,进出口交通便利。秦东隧道位于陕西省潼关县境内,进出口交通便利。受远望沟的分割,隧道呈东西两段,分别为受远望沟的分割,隧道呈东西两段,分别为5320m5320m和和2371m2371m,沟底与拱顶齐平。,沟底与拱顶齐平。隧道进口浅埋,洞身最大埋深约隧道进口浅埋,洞身最大埋深约200m200m。秦东隧道进口坡面秦东
展开阅读全文